Organofosfor insekticídy

Insekticídy organofosfor (OPI) sú skupinou chemických látok obsahujúcich fosfor v ich molekulách, ktoré sa často používajú na ochranu rastlín pred rôznymi škodcami. Tieto insekticídy fungujú tak, že inhibujú základné enzýmy v tele hmyzu, čo vedie k ochrnutiu a smrti škodcov. Mali významný vplyv na poľnohospodárstvo, čo poskytuje účinnú ochranu pred širokou škálou hmyzu.

Ciele a dôležitosť v poľnohospodárstve a záhradníctve

Primárnym cieľom použitia insekticídov organofosforu je zvýšenie produktivity poľnohospodárstva ochranou rastlín pred škodcami, ako sú hmyz, roztoče a iné parazity. V záhradníctve a záhradníctve sa používajú na ochranu plodín, ako sú ovocie, zelenina a okrasné rastliny. Tieto insekticídy významne znižujú poškodenie škodcov hmyzu, čo vedie k lepšej kvalite a väčším výnosom plodín.

Relevantnosť témy

Štúdia a správne použitie insekticídov organofosforu sú relevantnou témou, pretože efektívne a bezpečné používanie týchto výrobkov si vyžaduje starostlivú pozornosť. Nesprávne použitie alebo nadmerná aplikácia môže viesť k odporu hmyzu, ako aj negatívne ovplyvniť životné prostredie a ľudské zdravie. Povedomie o organofosforových insekticídoch je dôležité pre minimalizáciu rizík a zabezpečenie udržateľnosti poľnohospodárstva.

História organofosforových insekticídov (OPI)

Insekticídy organofosforu (OPI) zohrávajú kľúčovú úlohu pri kontrole škodcov a sú dôležitou súčasťou poľnohospodárstva a lesníctva. Ich história sa začala v prvej polovici 20. Storočia, keď vedci začali skúmať zlúčeniny organofosforu, ktorých cieľom bolo vytvoriť efektívnejšie a dlhotrvajúce činnosti ochrany rastlín.

1. Včasný výskum a objavy

Prvá vlna záujmu o zlúčeniny organofosforu sa vyskytla v 30. Rokoch 20. Storočia, keď vedci začali skúmať chemikálie obsahujúce fosforu ako potenciálne prostriedky na zničenie hmyzu škodcov. Počiatočné experimenty s organofosforovými zlúčeninami sa zamerali na vývoj bezpečnejších alternatív k organochlórovým insekticídom, ako je DDT. V tom čase chemikálie obsahujúce fosforu preukázali hmyz vysokú toxicitu, čo z nich robí potenciálne účinné ochrany.

2. Prvý komerčne úspešný insekticídy organofosforu

V 40. Rokoch 20. Storočia uprostred druhej svetovej vojny pritiahli organofosforové zlúčeniny pozornosť armády ako chemické látky na boj proti škodcom vrátane hmyzu. Po vojne sa začal komerčný výskum založený na vojenskom vývoji, ktorého cieľom bolo uplatniť insekticídy organofosforu v poľnohospodárstve. V roku 1947 sa objavil prvý komerčný organofosfor insekticíd - malatión - rýchlo sa stal populárnym kvôli svojej vysokej účinnosti proti širokému spektru hmyzu. Používa sa v poľnohospodárstve a na ochranu ľudského zdravia pred chorobami prenášanými hmyzom.

3. Vývoj a používanie

Od začiatku 50. Rokov 20. Storočia sa v poľnohospodárstve široko používali insekticídy organofosforu. Poskytovali vyššiu toxicitu hmyzu ako mnoho predtým používaných organochlórových zlúčenín, ako je DDT. Opis sa stal populárnym v boji proti škodcom, ako sú škodcovia hmyzu na rôznych plodinách vrátane bavlny, tabaku, zeleniny a ovocia. Niektoré z najznámejších zlúčenín v tejto skupine zahŕňajú Parathion, Diazinon a Chlorpyrifos.

4. Bezpečnostné a ekologické problémy

Aj keď boli organofosfor insekticídy účinné, ich použitie viedlo k novým ekologickým a toxikologickým problémom. Tieto zlúčeniny vykazovali vysokú toxicitu nielen pre hmyz, ale aj iné organizmy, vrátane prospešného hmyzu, ako sú včely a zvieratá. Vysoká volatilita a schopnosť organofosforových insekticídov akumulovať v ekosystémoch, znečisťujúce sa pôda a vodné útvary, sa stali významnými problémami. Výsledkom bolo, že mnohé z týchto zlúčenín boli v určitých krajinách vystavené obmedzeniam a zákazom od konca 70. Rokov 20. Storočia.

5. Moderné prístupy a výzvy

Dnes zostávajú insekticídy organofosforu široko používané; Ich uplatňovanie je však obmedzené z dôvodu environmentálnych a bezpečnostných problémov. Problémy s rezistenciou na hmyz, rezistenciou na organofosforové insekticídy a ich klesajúca účinnosť sa stali hlavnými obavami v modernej ochrane rastlín. Aby sa zabránilo rozvoju rezistencie, vedci aktívne vyvíjajú nové zlúčeniny a metódy, kombinujú organofosfor insekticídy s biologickými a mechanickými metódami kontroly škodcov.

História organofosforových insekticídov je teda cestou od revolučných objavov a úspešných aplikácií k uznaniu ich ekologických a toxikologických problémov, čo viedlo k hľadaniu bezpečnejších a udržateľnejších metód ochrany rastlín.

Klasifikácia

Insekticídy organofosfor sú rozdelené do niekoľkých skupín na základe chemickej štruktúry, mechanizmu účinku a vplyvu na hmyz. Patria sem:

1. Organofosfáty - najbežnejšia skupina organofosforových insekticídov vrátane látok ako malatión, paration a diazinon. Pracujú inhibíciou aktivity acetylcholinesterázy, narušujú prenos nervových impulzov v hmyzu.
2. Fosfo-organické estery-Chemikálie, v ktorých je fosfor viazaný na uhlík prostredníctvom esterového spojenia, ako je Triexpen a pyraclophén.
3. Nové triedy organofosforových zlúčenín - syntetické zlúčeniny, ako sú izopropylamínové soli a piperazíny, so špecifickými mechanizmami účinku a vysokou odolnosťou voči vonkajším podmienkam.

1. Pomocou chemickej štruktúry

Insekticídy organofosforu sa dajú klasifikovať štruktúrou svojich molekúl, ktorá určuje ich fyzikálno-chemické vlastnosti a aktivitu proti rôznym druhom hmyzu.

• Alifatické organofosforové insekticídy: Tieto chemické zlúčeniny obsahujú uhlíkové reťazce v ich štruktúre. Príkladom je malatión (jeden z prvých produktov využívajúcich organofosfor zlúčeniny na ochranu rastlín).
• Aromatické organofosforové insekticídy: Tieto insekticídy majú aromatický kruh obsahujúci atómy fosforu. Príkladom je trimetaphos.
• Chlórovaný organofosfor insekticídy: V týchto produktoch je fosfor spojený s atómami chlóru. Príkladom je chlorpyrifos, ktorý je populárnym insekticídom založeným na zlúčeninách organofosforu.

2. Podľa mechanizmu pôsobenia

Primárny mechanizmus pôsobenia insekticídov organofosforu zahŕňa inhibíciu enzýmu acetylcholinesterázy, narúša normálny prenos nervov a spôsobuje paralýzu hmyzu. V závislosti od toho, ako ovplyvňujú nervový systém, je možné insekticídy organofosforu klasifikovať takto:

• Insekticídy, ktoré inhibujú acetylcholinesterázu: tieto látky blokujú aktivitu acetylcholinesterázy, čo vedie k akumulácii acetylcholínu v nervových synapsiách a narušeniu prenosu nervov. Príklady: Malathion, metamidofos, chlórpyrifos.
• Insekticídy ovplyvňujúce iné enzýmy: Niektoré organofosforové zlúčeniny ovplyvňujú ďalšie enzýmy zapojené do prenosu nervov. Príklady: Dimetoate, fosfamidón.

3. Trvaním konania

Insekticídy organofosforu sa môžu meniť v trvaní pôsobenia, čo ovplyvňuje frekvenciu ošetrenia rastlín a ekonomickú účinnosť.

• Dlhodobé insekticídy: Tieto výrobky majú trvalý účinok a môžu kontrolovať populácie škodcov niekoľko týždňov alebo mesiacov. Príklad: Chlorpyrifos.
• Krátkodobé insekticídy: Tieto výrobky konajú rýchlo, ale ich účinok sa rýchlo zhoršuje a vyžaduje opakované ošetrenie. Príklad: Malathion.

4. Podľa oblasti aplikácie

Insekticídy organofosforu možno klasifikovať na základe ich oblasti aplikácie:

• Poľnohospodárske insekticídy: Tieto výrobky sa používajú na ochranu poľnohospodárskych plodín pred škodcami hmyzu. Príklad: Chlorpyrifos, Malathion.
• Insekticídy na ochranu verejného zdravia: Tieto výrobky sa používajú na odstránenie vektorov chorôb, ako sú komáre a šváby. Príklad: METAMIDOPHOS, Malathion.
• Insekticídy domácností: Tieto výrobky sa používajú na odstránenie škodcov domácností. Príklad: Dimetoate.

5. Toxicitou

Insekticídy organofosforu možno klasifikovať podľa úrovne ich toxicity pre ľudí, zvieratá a životné prostredie:

• Vysoko toxické výrobky: Tieto insekticídy sú vysoko toxické a môžu spôsobiť otravu u ľudí a zvierat. Príklady: metamidofos, parath.
• Stredne toxické výrobky: Tieto výrobky majú miernu toxicitu, vďaka čomu sú menej nebezpečné, ale pri použití si stále vyžadujú opatrnosť. Príklad: Malathion.
• Výrobky s nízkou toxicitou: Tieto výrobky majú pre ľudí a zvieratá relatívne nízku toxicitu, ale stále sú účinné proti hmyzu. Príklad: Dimetoate.

6. Podľa typu účinku

Insekticídy organofosfor môžu pôsobiť buď ako kontakt alebo systémové:

• Kontaktujte insekticídy: Tieto výrobky pôsobia, keď prídu do kontaktu s hmyzom. Rýchlo prenikajú do tela hmyzu cez vonkajší pokrývka. Príklad: Malathion.
• Systémové insekticídy: Tieto výrobky prenikajú do rastlín a šíria sa do nich, čo im umožňuje ovplyvniť škodcov, ktorí sa živia miazgou rastlín. Príklad: fosfamidón.

7. Podľa metódy aplikácie

Insekticídy organofosforu možno klasifikovať metódou ich aplikácie:

• Spray Products: Tieto insekticídy sa aplikujú na rastliny vo forme roztokov alebo emulzií. Príklad: Chlorpyrifos.
• Pôdne výrobky: Tieto insekticídy sa používajú na pôdu pred výsadbou alebo počas rastu rastlín. Príklad: METAMIDOPHOS.

Mechanizmus pôsobenia

Ako insekticídy ovplyvňujú nervový systém hmyzu

Insekticídy organofosforu blokujú aktivitu acetylcholinesterázy, enzýmu, ktorý normálne rozdeľuje neurotransmiterový acetylcholín v synapsiách nervových buniek. To vedie k akumulácii acetylcholínu, čo spôsobuje konštantnú stimuláciu nervových buniek, čo vedie k ochrnutiu hmyzu. V niektorých prípadoch môžu tieto insekticídy ovplyvniť aj sodíkové kanály v bunkách, čím narúšajú fungovanie normálneho nervového systému.

Vplyv na metabolizmus hmyzu

Insekticídy organofosfor môžu tiež ovplyvniť enzýmy zapojené do metabolizmu hmyzu. Zahŕňa to inhibíciu systému antioxidačnej aktivity, čo vedie k poškodeniu buniek a tkanív. Prerušenie metabolizmu môže spôsobiť, že hmyz zomrie na otravu metabolickými vedľajšími produktmi.

Príklady molekulárnych mechanizmov účinku

• Inhibícia acetylcholinesterázy: Väčšina organofosforových insekticídov funguje väzbou na acetylcholinesterázu, blokuje jeho aktivitu a narušuje prenos neuro.
• Účinok na sodíkové kanály: Niektoré organofosforové insekticídy pôsobia na membránové sodné kanály, čo spôsobuje ich abnormálnu aktiváciu a vedie k paralýze hmyzu.

Príklady výrobkov v tejto skupine

Výhody a nevýhody

Výrobky ako Malathion, Paration a Diazinon sú vysoko účinné proti širokej škále hmyzu. Rýchlo zabíjajú škodcov a majú široké spektrum aktivity. Majú však tiež nevýhody, ako je vysoká toxicita pre prospešný hmyz (napr. Včely) a zvieratá, ako aj vysoká volatilita a odolnosť proti degradácii v prostredí, čo môže viesť k kontaminácii pôdy a vody.

Príklady výrobkov

• Malathion: Používa sa na ochranu zeleniny, ovocia a plodín v záhradníctve a poľnohospodárstve. Efektívne proti voškám, strapcim a iným škodcom.
• PARTATION: Používa sa v poľnohospodárstve na ochranu pred širokou škálou škodcov, ako sú muchy a chrobáky.
• Diazinon: Účinný proti mnohým škodcom pôdy a škodlivým hmyzom, ako sú larvy, strapce a ďalšie.

Vplyv na životné prostredie

• Vplyv na prospešný hmyz

Insekticídy organofosforu môžu byť toxické pre prospešný hmyz, ako sú včely a tansbugs. Včely, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri opeľovaní, môžu zomrieť po kontakte s insekticídom, ktorý narúša rovnováhu ekosystému a znižuje výnosy plodín.

• Zvyškové hladiny pesticídov v pôde, vode a rastlinách

Niektoré organofosforové insekticídy môžu zostať v pôde, vode a rastlinách po dlhú dobu. To môže viesť k kontaminácii životného prostredia a akumulácii toxických látok v potravinárskych reťazcoch.

• Fotostabilita a degradácia insekticídov v prírode

Insekticídy organofosforu majú rôznu fotostabilitu, ktorá ovplyvňuje ich degradáciu v prírode. Niektoré látky sa rýchlo rozpadajú pod slnečným žiarením, zatiaľ čo iné pretrvávajú v životnom prostredí a môžu kontaminovať ekosystémy.

• Biomagnifikácia a akumulácia v potravinových reťazcoch

Insekticídy organofosforu sa môžu hromadiť v tkanivách rastlín a zvierat, čo vedie k biomagnifikácii v potravinových reťazcoch. To môže mať za následok akumuláciu toxických látok v telách ľudí a zvierat konzumujúcich kontaminované výrobky.

Problém rezistencie na hmyz proti insekticídom

Príčiny odporu

Hmyz sa môže vyvinúť rezistencia na organofosfor insekticídy prostredníctvom genetických zmien, ktoré im umožňujú prežiť po vystavení insekticídu. Môže to byť výsledkom mutácií, ktoré zvyšujú schopnosť hmyzu metabolizovať alebo vylučovať toxické látky.

Príklady rezistentných škodcov

• Colorado zemiakový chrobák: S rozvojom rezistencie na rôzne insekticídy vrátane produktov organofosforu sa v niektorých regiónoch ťažko kontroluje zemiakový chrobák Colorado.
• Vošky: V niektorých prípadoch sa vošky vyvinuli rezistencia na insekticídy organofosforu, čo ich robí rezistentnejšími na liečbu.

Metódy na zabránenie odporu

Aby sa zabránilo odporu, je dôležité otáčať insekticídy s rôznymi spôsobmi účinku, používať kombinované ošetrenia a aplikovať biologické a mechanické metódy kontroly škodcov.

Bezpečné používanie insekticídov

• Príprava riešení a dávok

Pri použití insekticídov organofosforu je dôležité prísne postupovať podľa pokynov na obale týkajúce sa dávok. Nadmerné používanie môže viesť k kontaminácii environmentálnej kontaminácie a odporu v škodcoch.

• Pomocou ochranného zariadenia

Ochranné vybavenie, ako sú rukavice, masky a okuliare, by sa mali nosiť, aby sa zabránilo kontaktu s insekticídmi na koži a respiračnom systéme.

• Odporúčania na ošetrenie rastlín

Liečba by sa mala vykonávať skoro ráno alebo večer, aby sa predišlo ovplyvňovaniu včiel a iným prospešným hmyzom. Na zlepšenie efektívnosti liečby by sa mali brať do úvahy poveternostné podmienky, ako je neprítomnosť dažďa a ľahký vetra.

• Čakacie obdobia pred zberom

Po aplikácii insekticídov je dôležité pozorovať čakacie obdobia pred zberom, aby sa minimalizovalo riziko zvyškov pesticídov v plodinách.

Alternatívy k chemickým insekticídom

• Biologické insekticídy

Použitie prírodných nepriateľov škodcov, ako sú entomofágy (dravé hmyz), môže byť účinnou alternatívou k chemickým insekticídom.

• Prírodné insekticídy

Existuje veľa prírodných insekticídov, ako je napríklad neemový olej, cesnakové infúzie a tabakové roztoky, ktoré sú pre ľudí ekologické a bezpečné.

• Pasce feromónu a ďalšie mechanické metódy

Feromónové pasce môžu priťahovať a zachytiť škodcov, čím sa minimalizuje potreba chemických ošetrení.

Príklady najobľúbenejších insekticídov v tejto skupine

Riziká a preventívne opatrenia

• Vplyv na zdravie ľudí a zvierat

Insekticídy organofosfor môžu byť toxické pre ľudí a zvieratá, najmä s predĺženým kontaktom alebo nesprávnym použitím.

• Príznaky otravy insekticídmi

Otrava sa môže prejaviť ako bolesti hlavy, nevoľnosť, zvracanie, slabosť av závažných prípadoch, záchvaty a strata vedomia.

• Prvá pomoc na otravu

Ak dôjde k otravám, okamžite odstráňte osobu alebo zviera z oblasti, opláchnite oči a pokožku a vyhľadajte lekársku pomoc.

Záver

Insekticídy organofosfor sú účinným prostriedkom na ochranu rastlín pred škodcami. Ich používanie si však vyžaduje opatrnosť a dodržiavanie bezpečnostných usmernení, aby sa minimalizovali negatívne vplyvy na ľudské zdravie a životné prostredie.

• Pripomienka bezpečnostných opatrení

Dôležitými opatreniami na bezpečné používanie insekticídov sú podľa pokynov, ktoré používajú ochranné vybavenie a pozorovanie čakacích období pred zberom.

• Vyžadujte použitie bezpečnejších a ekologickejších metód kontroly škodcov

Je dôležité aktívne hľadať a implementovať bezpečnejšie a ekologickejšie metódy ochrany proti škodcom, ako je biologická kontrola a použitie prírodných insekticídov.

Často kladené otázky (FAQ)

Čo sú organofosfor insekticídy?
Insekticídy organofosfor sú skupinou chemických látok obsahujúcich fosfor, ktoré sa používajú na zabíjanie hmyzu škodcov. Pracujú inhibíciou aktivity enzýmu acetylcholinesterázy a narušujú normálny prenos nervových impulzov v hmyzu.

Ako ovplyvňuje organofosfor insekticídy hmyz?
Insekticídy organofosforu ovplyvňujú nervový systém hmyzu inhibíciou acetylcholinesterázy, enzýmu, ktorý rozkladá neurotransmiterový acetylcholín. To spôsobuje, že sa acetylcholín hromadí v synapsiách, čo vedie k kontinuálnej stimulácii nervových buniek, ochrnutí a smrti hmyzu.

Aké insekticídy sú v skupine organofosfor?
Táto skupina obsahuje výrobky ako Malathion, Paration, Diazinon a Chlorpyrifos. Tieto látky sú účinné proti rôznym škodcom, vrátane hmyzu, roztočov a lariev.

Aké sú výhody insekticídov organofosfor?
Insekticídy organofosforu majú vysokú toxicitu pre hmyz, takže sú účinné proti širokej škále škodcov. Konajú rýchlo a umožňujú rýchle odstránenie hrozieb pre poľnohospodárske plodiny.

Aké sú nevýhody insekticídov organofosfor?
Nevýhody zahŕňajú toxicitu pre priaznivý hmyz (napr. Včely), zvieratá a ľudí, ak sa správne neuplatňujú. Môžu tiež pretrvávať v životnom prostredí, kontaminujú pôdu a vodu, čo zvyšuje ekologické riziká.

Ako ovplyvňujú organofosfor insekticídy v prostredí?
Insekticídy organofosforu sa môžu hromadiť v pôde a vode, čo vedie k kontaminácii ekosystému. Sú tiež toxické pre prospešný hmyz, ako sú včely a dravé hmyz, narušujú ekosystém a znižujú biodiverzitu.

Čo je biomagnifikácia v kontexte organofosfor insekticídov?
Biomagnifikácia je proces akumulácie toxických látok, ako je napríklad insekticídy organofosforu, v potravinárskych reťazcoch. Tieto látky sa môžu hromadiť v tkanivách zvierat a rastlín, čím sa zvyšuje ich koncentrácia, keď sa pohybujú po potravinovom reťazci.

Ako možno zabrániť rezistencii hmyzu na organofosforové insekticídy?
Aby sa zabránilo odporu, odporúča sa otáčať produkty s rôznymi spôsobmi pôsobenia, používať kombinované ošetrenia a postupovať podľa odporúčaných dávok a intervalov aplikácií, aby ste zabránili vytváraniu podmienok na rozvoj rezistencie v škodcoch.

Aké bezpečnostné opatrenia by sa mali dodržiavať pri použití insekticídov organofosfor?
Pri práci s organofosforovými insekticídmi by sa mali používať ochranné zariadenia (rukavice, masky, okuliare), mali by sa dodržiavať dávky, aplikácie by sa mali vykonávať v odporúčaných časoch a malo by sa pozorovať intervaly zberu, aby sa minimalizovali hladiny zvyškov v plodinách.

Aké sú alternatívy k insekticídom organofosforu?
Alternatívy zahŕňajú biologické insekticídy (entomofágy, baktérie a huby), prírodné insekticídy (napr. Neem olej, infúzie cesnaku) a mechanické metódy, ako sú feromónové pasce a organické pesticídy, ktoré sú menej toxické pre životné a prospešné organizmy.